• 한국지구과학회지
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• 제42권6호
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• pp.623-631
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• 2021

국내외 해상 위험·유해물질(HNS, Hazardous and Noxious Substances) 물동량 증가와 함께 HNS 유출 사고가 빈번히 발생하고 있다. HNS는 전 세계적으로 약 6,000여 종으로 대부분 유독한 성질을 가지므로 이러한 유출 사고 발생은 해양 생태계 파괴를 비롯하여 폭발 및 화재 등으로 인한 인명 및 재산피해를 유발한다. 따라서 해상 HNS 유출 사고를 대비하여 파장에 따른 HNS 분광 라이브러리 구축 및 탐지 알고리즘을 개발해야 한다. 본 연구에서는 프랑스 현지에서 지상 HNS 유출 실험을 진행하였다. 초분광센서 관측을 통해 파장에 따른 톨루엔 라이브러리 스펙트럼을 구축하였으며, 분광혼합 알고리즘을 활용하여 초분광 HNS를 탐지하였다. 전처리 과정으로 주성분 분석을 적용하여 노이즈 제거 및 차원 압축을 수행하였으며, N-FINDR 기법을 통해 영상을 대표하는 톨루엔과 해수의 엔드멤버 스펙트럼을 추출하였다. 스펙트럼 기반의 톨루엔 및 해수의 점유비율을 계산함으로써 모든 픽셀의 HNS 탐지 정확도를 확률로 제시하였다. 최대 탐지 정확도를 가지는 점유비율 선정을 위해 418.15 nm 파장의 복사도 영상과 비교하였으며, 그 결과 약 42%의 비율에서 99% 이상의 정확도를 나타내었다. 해상 HNS 유출은 높은 위험성으로 인해 사람이 쉽게 접근할 수 없는 한계를 지닌다. 본 HNS 실험과정 및 탐지 결과는 초분광 원격탐사에 기반한 HNS 오염 해역 추정에 도움이 될 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.7-13
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• 2022

본 연구는 심전도 게이팅을 한 방법과 심전도 게이팅 없이 검사하는 방법으로 검사하여 대동맥 뿌리 영상을 비교하는 것이며 high pitch(flash) chest pain protocol 방법으로 검사한 영상들과 기존의 방식으로 심전도 게이팅 없이 검사한 환자의 대동맥 뿌리 영상의 질환 유무를 관찰하였다. High pitch(flash) chest pain protocol과 일반적인 chest pain protocol로 AAPM 팬텀을 스캔하였으며 이렇게 획득된 팬텀 영상을 가지고 동일한 영상 품질을 가지는 파라메타 값을 조절하고 방사선량, 즉 CTDI 값을 비교해 보았다. 심전도 게이팅을 함으로 해서 상행대동맥의 이미지 왜곡은 기존의 심전도 게이팅을 하지 않은 검사방법보다 월등하게 감소시킬 수 있었고 대동맥 뿌리의 영상 품질은 향상되었다. 영상 이미지 품질의 차이를 보이지 않는 파라메타 범위 내에서, high-pitch chest pain protocol로 검사하였을 때 CTDI 값이 더 낮게 나왔으므로 방사선량 감소에도 이점이 있음을 알 수 있었다. 심장과 관련된 분야에서 선량 감소 모드를 이용하여 대동맥 박리와 같은 진단 분야에 응용하여 적용한다면 획기적인 피폭선량 감소 효과뿐만 아니라 빠른 진단과 함께 신속한 치료가 필요한 환자들에게 매우 중요한 검사방법이 될 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.285-295
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• 2023

기술의 발전으로 CT 검사에 있어 환자가 받는 피폭선량을 줄이기 위한 노력은 새로운 재구성 기법 개발과 함께 계속 진행되고 있다. 최근에는 반복적 재구성 기법의 한계를 극복하기 위해 딥러닝 재구성 기법이 개발되었다. 본 연구는 소아 흉부 CT 영상에서 재구성 기법에 따른 영상의 유용성을 평가하였다. 환자 실험은 2021년 1월 2일부터 2022년 12월 31일까지 경상남도 P 병원에서 흉부 조영 CT 검사를 받은 소아 환자 중 85명을 대상으로 연구를 진행하였다. 팬텀 실험에 사용된 팬텀은 Pediatric Whole Body Phantom PBU-70이다. 검사 후 FBP, ASIR-V(50%), DLIR(TF-Medium,High)로 영상을 재구성했고, 동일한 크기의 ROI를 설정하여 HU값, SD값을 획득하여 SNR, CNR 값을 산출하여 영상을 평가하였다. 그 결과 DLIR의 TF-H가 모든 실험에서 ASIR-V(50%)와 TF-M에 비해 잡음 값이 가장 낮았으며, SNR과 CNR의 값이 가장 높았다. 소아 흉부 CT 검사에서 DLIR이 적용된 TF 영상이 ASiR-V 영상보다 잡음이 적었고, CNR과 SNR은 높은 것으로 나타났으며 DLIR이 적용되면 기존의 재구성법에 비해 영상의 질이 더 향상될 것으로 판단된다.

• 한국산업보건학회지
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• 제33권2호
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• pp.93-102
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• 2023

Objectives: With the evolution of direct reading sensors, it is possible to monitor several substances through telecommunication. However, there are some limitations on the use of direct reading technologies in the Occupational Safety and Health Act in South Korea, which only applies to detector tubes, noise, heat, and carbon monoxides. The number of chemicals and their amount of use have been continuously increasing in South Korea. The Ministry of Employment and Labor (MoEL) has concerns about worker's health because exposure is only covered for about 1.2% of all distributed chemicals. Using a direct reading monitor with photoionization detectors (PID-DRMs), gases and vapors chemicals can be measured. Based on the data, business owners are able to create corrective strategies, provide better working routines, and select correct respiratory equipment. PID-DRMs are less expensive and easier to handle for an owner voluntarily controlling chemicals emitted in the workplace. However, there are several limitations on using these PID-DRMs to the degree that the MoEL has not been able to select a legal monitor. The aim of this study was to review previous studies related to PID-DRMs and identify the characterization and limitation on PID-DRMs. Methods: To search for related studies on PID-DRMs, key words were used including direct reading monitors/instruments and/or photoionization detectors. Through that, four domestic and 15 international studies were reviewed. Results: Studies on PID-DRMs were conducted by chamber (enclosed, dynamic, walk-in) and in the field (experimental environment, actual environment). The concentration of PID-DRMs and charcoal tubes were compared for a single substance or mixture, or within the PID-DRMs. There was a high correlation between the two concentrations, but it did not meet the accuracy criteria (95% confidence interval, within 25%) of the NIOSH technical report (2012). In addition, differences in measured values occurred according to environmental factors (temperature, humidity) and high concentration, and concentration values tended to be underestimated due to contamination of the sensor. As a way to improve the accuracy of PID concentration, it was proposed to use correction factors, charcoal tube-based correction factors, or to calibrate the PID-DRMs in the same environment as the workplace. Conclusions: PID-DRMs can likely be used by business owners for the purpose of voluntarily managing the workplace environment, and it is expected that it will be possible to use them as legal equipment if a PID sensor can be upgraded and the limitations of the sensor (temperature, humidity, high concentration evaluation, sensor pollution) can be overcome in the near future.

• Korean Journal of Radiology
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• 제21권1호
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• pp.58-67
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• 2020

Objective: Third-generation dual-source computed tomography (3rd-DSCT) allows dynamic myocardial CT perfusion imaging (dynamic CTP) with a 10.5-cm z-axis coverage. Although the increased radiation exposure associated with the 50% wider scan range compared to second-generation DSCT (2nd-DSCT) may be suppressed by using a tube voltage of 70 kV, it remains unclear whether image quality and the ability to quantify myocardial blood flow (MBF) can be maintained under these conditions. This study aimed to compare the image quality, estimated MBF, and radiation dose of dynamic CTP between 2ndDSCT and 3rd-DSCT and to evaluate whether a 10.5-cm coverage is suitable for dynamic CTP. Materials and Methods: We retrospectively analyzed 107 patients who underwent dynamic CTP using 2nd-DSCT at 80 kV (n = 54) or 3rd-DSCT at 70 kV (n = 53). Image quality, estimated MBF, radiation dose, and coverage of left ventricular (LV) myocardium were compared. Results: No significant differences were observed between 3rd-DSCT and 2nd-DSCT in contrast-to-noise ratio (37.4 ± 11.4 vs. 35.5 ± 11.2, p = 0.396). Effective radiation dose was lower with 3rd-DSCT (3.97 ± 0.92 mSv with a conversion factor of 0.017 mSv/mGy∙cm) compared to 2nd-DSCT (5.49 ± 1.36 mSv, p < 0.001). Incomplete coverage was more frequent with 2nd-DSCT than with 3rd-DSCT (1.9% [1/53] vs. 56% [30/54], p < 0.001). In propensity score-matched cohorts, MBF was comparable between 3rd-DSCT and 2nd-DSCT in non-ischemic (146.2 ± 26.5 vs. 157.5 ± 34.9 mL/min/100 g, p = 0.137) as well as ischemic myocardium (92.7 ± 21.1 vs. 90.9 ± 29.7 mL/min/100 g, p = 0.876). Conclusion: The radiation increase inherent to the widened z-axis coverage in 3rd-DSCT can be balanced by using a tube voltage of 70 kV without compromising image quality or MBF quantification. In dynamic CTP, a z-axis coverage of 10.5 cm is sufficient to achieve complete coverage of the LV myocardium in most patients.

• 핵의학기술
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• 제18권2호
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• pp.22-27
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• 2014

PET/CT검사는 장비의 발전과 더불어 환자의 피폭을 줄이기 위하여 저 선량을 사용하는 추세에 있다. 이에 PET/CT scanner의 영상의 질을 유지하기 위하여 주입선량의 변화에 따른 적정한 bed당 획득시간을 평가하고자 한다. 모형 실험은 NEMA NU2-1994 phantom으로 hot cylinder의 농도를 3, 4.3, 5.5, 6.7 MBq/kg 으로 증가시키고 bed당 획득시간을 30 sec, 1 min, 1 min 30 sec, 2 min, 2 min 30 sec, 3 min, 3 min 30 sec, 4 min, 4 min 30sec, 5 min, 5 min 30 sec 10 min, 20 min, 30 min로 늘려가며 영상을 획득 후 hot cylinder의 농도와 배후 방사능에 4개의 ROI (Region of Interest)을 설정하고 hot cylinder의 농도 와 bed당 획득시간에 따른 변화를 최대 표준섭취계수(Standard Uptake Value maximum, $SUV_{max}$)를 측정 후 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR), BKG (Background)의 표준편차를 계산하여 비교해 보았다. 또한 4.3 MBq phantom을 이용하여 검사 대기시간의 변화(15분과 1시간)에 따른 각각의 $SUV_{max}$, SNR, BKG의 표준편차를 비교하였다. 단위 질량당 방사능의 농도가 3, 4.3, 5.5, 6.7 MBq으로 증가하고 또한 각 농도의 time/bed을 1분30초에서 30분까지 늘렸을 때 hot cylinder의 $SUV_{max}$ 값은 bed당 획득시간이 각 방사능의 농도에 따라 30초에서 2분까지는 최대 18.3에서 최소 7.3까지 변화가 심했고 2분 30초에서 30분까지는 최대 8에서 최소 5.6으로 일정한 $SUV_{max}$ 값을 나타내었다. 단위 질량당 방사능의 변화에 따른 SNR은 3 MBq에서는 최소 0.41에서 최대 0.49까지 일정하였고 4.3 MBq과 5.5 MBq에서는 각각 최소 0.23, 0.39에서 최대 0.59, 0.54로 bed당 획득시간이 늘수록 상승하였다. 방사능 농도 6.7 MBq에서는 30초에서 최대 0.59로 높았지만 이후 0.43에서 0.53으로 일정하게 유지하였다. BKG (Background)의 표준편차는 3 MBq에서 2분 30초 후부터 0.38에서 0.06으로 낮아졌고 4.3 MBq과 5.5 MBq에서는 1분 30초 후부터 0.38에서 0으로 낮아졌고 6.7 MBq에서는 30초에서 30분 전 구간에서 낮은 0.33에서 0.05이었다. 4.3 MBq 팬텀으로 검사대기시간을 15분과 1시간으로 변화시킨 결과에서는 bed당 획득시간이 2분 30초부터 $SUV_{max}$값이 서로 일정한 값을 보였고 SNR은 1분 30초부터 비슷한 값을 보였다. 위 결과와 같이 단위 질량당 주입된 방사능의 농도를 3, 4.3, 5.5, 6.7 MBq으로 증가시켰을 때 bed당 획득시간이 2분 30초 이상에서는 $SUV_{max}$와 SNR의 값이 서로 일정하게 유지되고 검사 대기시간의 변화(15분과 1시간)에서도 bed당 획득시간이 2분 30초 이상에서는 $SUV_{max}$와 SNR의 값이 일정하게 유지되는 것을 알 수 있었다. 이 NEMA NU2-1994 phantom 실험의 결과에서 주입되는 방사능의 농도의 변화에도 일정한 $SUV_{max}$와 SNR의 값을 구하기 위한 최소 bed당 획득시간은 2분 30초이라는 것을 알 수 있었다. 하지만 이 획득시간은 장비의 사양과 특성에 따라 차이가 있을 수 있다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제38권3호
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• pp.245-252
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• 2015

복부CT에서 면적을 산출하여 CTDI (computed tomography dose index) 변화에 따른 유효선량 및 SNR (signal to noise ratio)을 비교함으로써 진단적 가치가 높은 영상을 얻는 동시에 환자가 받는 피폭 선량 감소를 목적으로 한다. 복부CT 검사 환자 60명을 $400-499cm^2$ (12명), $500-599cm^2$ (21명), $600-699cm^2$ (17명), $700-799cm^2$ (9명) 4그룹으로 나누었다. 복부CT 데이터를 ImageJ 프로그램을 이용하여 환자의 면적을 산출하였고, CTDI, DLP, SNR 및 유효선량을 계산하였다. 복부면적이 증가할수록 CTDI는 7.3 mGy에서 13 mGy로 증가였고, DLP는 $394.4mGy{\cdot}cm$에서 732로, 유효선량에서도 5.9 mSv가 11mSv로 증가하였다. SNR은 12.7에서 15 dB을 유지하였다. 복부면적에 따른 CTDI의 평균은 8.9 mGy, DLP의 평균은 $481.54mGy{\cdot}cm$, 유효선량은 7.2 mSV로 산출되었다. 복부하중계수에 DLP를 곱하여 산출한 유효선량은 통계적의로 유의한 차이가 없었고 (p < .05), SNR에서는 유의한 차이가 있었다(p > .05). 복부CT 영상검사에서 영상의 질 향상을 위해서는 환자의 면적에 따른 CTDI를 고려하여 환자의 피폭선량을 감소시킬 수 있어야 한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.613-621
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• 2019

하지 혈관조영검사에서 움직임을 줄이기 위한 방법으로 재질별 하드보드지, 포맥스, 폴리카보네이트, 아크릴을 사용하여 고정용 보조기구를 제작하였고, 제작된 재질별 Phantom의 정량적 화질평가를 위해 마스크 영상, DSA 영상, Roadmap 영상을 SNR과 CNR로 분석하여 보조기구의 유용성을 알아보고자 하였다. DSA 기법으로 하지 Phantom 만을 사용하여 촬영한 마스크 영상과 보조기구 위에 하지 Phantom을 올려놓고 촬영한 마스크 영상의 SNR과 CNR을 비교한 결과 SNR은 약 0~0.06(0~10%), CNR은 약 0~0.003(0~5.36%)정도의 낮은 차이를 확인 하였다. DSA 기법으로 혈관모형의 Water Phantom 만을 사용하여 촬영한 영상과 보조기구 위에 Water Phantom을 올려놓고 촬영한 영상의 SNR과 CNR을 비교한 결과 SNR은 약 0.11~0.35(0.78~2.47%), CNR은 약 0.016~0.031(0.18~2.85%) 정도의 낮은 차이를 확인 하였다. Roadmap 기법으로 Water Phantom 만을 사용하여 촬영한 영상과 보조기구(하드보드지, 포맥스, 폴리카보네이트, 아크릴) 위에 water Phantom을 올려놓고 촬영한 영상의 SNR과 CNR을 비교한 결과 SNR은 0.02~0.05(0.54~1.38%), CNR은 0.002~0.004(1.96~3.70%) 정도의 낮은 차이를 확인 하였다. 결과적으로 보조기구를 사용하지 않았을 때와 보조기구(하드보드지, 포맥스, 폴리카보네이트, 아크릴)을 사용하였을 때를 비교 했을때 SNR과 CNR의 차이가 낮아 보조기구의 사용이 화질의 미치는 영향이 적다고 판단된다. 환자 고정을 위한 보조기구의 사용은 움직임에 따른 조영제 사용량 감소, 시간적 측면 감소, 방사선 피폭 감소, 위험요소의 제거 등에 유용하게 사용할 수 있으며, 보조기구 제작에 대한 각각재료들의 장점은 많으나 본 연구에서 하드보드지 경우 다른 재료에 비해 가격이 저렴하고, 가공이 쉬운 장점을 가지고 있어 검사 및 시술에서 쉽게 적용이 가능할 것으로 판단된다. 검사자가 보조기구를 제작하여 사용 할 때 각 검사의 목적 및 방법에 맞게 재질의 특성, 경제성을 고려하여 사용하는 것이 유용할 것으로 판단된다.

• 대한영상의학회지
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• 제82권6호
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• pp.1477-1492
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• 2021

목적 Dedicated breast CT (이하 DBCT)는 유방 압박의 고통이 없는 영상 진단 기법으로 최근 주목받고 있다. 본 연구에서는 DBCT 영상에서 약하게 조영증강된 작은 병변의 검출률을 높이기 위해 피사체의 기하학적 정보를 이용하여 최적의 영상 문턱값을 제공하는 adaptive image rescaling (이하 AIR) 기법을 제안하였다. 대상과 방법 5개의 동일 크기의 구멍과 서로 다른 크기의 구멍을 가지는 두 개의 디스크를 각각 제작하고, 이를 60 kVp와 100 kVp로 스캔하여 single-energy CT (이하 SECT), dual-energy CT (이하 DECT), 그리고 AIR 영상을 생성하였다. 전임상 평가를 위해 돼지 조직 영상도 획득하였다. Image contrast (이하 IC)와 contrast-to-noise ratio (이하 CNR)로 화질을 평가하였으며, student's t test를 이용하여 영상 간 화질의 차이를 검증하였다. 결과 AIR의 평균 IC (0.70)는 DECT (0.94)의 74.5%로 나타났으며, SECT (0.22) 보다 318.2% 높았다. 또한 AIR의 평균 CNR (5.08)은 SECT (14.30)의 35.5%로 나타났고 DECT (2.28) 보다 222.8% 높게 측정되었다. 돼지 조직의 전임상 평가 결과도 비슷한 양상을 보였다. 결론 AIR은 SECT보다 높은 영상 대조도를 가지며, 50% 선량만으로도 DECT에 비견할 만한 화질 성능을 제공할 수 있음을 확인하였다. 따라서 AIR은 DBCT 영상에서 약하게 조영증강된 병변의 검출률을 개선할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.37-44
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• 2013

본 연구는 최근 자동노출제어장치에 의한 X선질 보정 및 다양한 수학적 보정 알고리즘 적용이 가능한 전산화단층촬영 장치를 이용하여 견부 강제 견인용 밴드의 사용 유 무에 따라 영상의 질과 환자의 편의성 및 안정성 측면에서 견부 강제 견인법에 대한 임상적 유용성을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 경부 통증을 호소하는 환자 79명을 대상으로 견부 강제 견인용 밴드를 사용하기 전 후의 측면 투영 scout 영상과 횡단면 영상을 획득하여 횡단면 영상의 일정 크기의 관심영역 내의 화소 및 평균 HU 값을 비교하여 정량적 분석을 하였고 인공물과 해상도 및 분해능에 대한 임상 영상평가를 정성적으로 분석하였으며 환자가 느끼는 불편 정도를 자가 진단 설문 평가하였다. 결과적으로 측면 투영 scout 영상에서 견부 강제 견인용 밴드를 사용한 경우 묘출되는 경추의 수가 증가되었으나 횡단면 영상의 관심영역 내에서 견부 강제 견인용 밴드를 사용하기 전 후에 대한 화소 및 평균 HU 값의 변화는 거의 없는 것으로 판단되었으며 인공물과 해상도 및 대조도와 관련된 정성적 분석 결과에서 관찰자간 특이한 결과는 보이지 않았다. 따라서 견부 강제 견인용 밴드의 사용에 대한 자가 진단 설문 평가에서 환자의 82.27%는 불편함을 호소하였으며 정량적 및 정성적으로 영상의 질을 분석한 결과에서 사용에 따른 영상의학적 이점은 없는 것으로 판단되었다. 최근 다양한 수학적 보정 알고리즘에 의한 전처리 필터 과정의 적용과 더불어 절편 두께의 감소 및 자동노출제어장치 등에 의한 선질 보정 등이 가능한 전산화단층촬영 장치가 보급되면서 선속 경화에 의한 영상의 잡음은 문제가 되지 않을 것으로 판단되어 영상의 질에 영향을 주지 않으면서 환자에게 불편함을 주거나 추가적 위험성이 있는 견부 강제 견인용 밴드의 사용은 더 이상 임상적 유용성이 없는 것으로 판단되었다.